光学专业书籍推荐：第一本《光学教程》，出版日期：2005-8-1。
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0*7*RX 2k1 aX~? 光学教程 .nZ3kT` P*G+eqX 作者：叶玉堂
D,rZ0?R 图书详细信息： m0( E kK ISBN：7302114617
QzthTX< 定价：48元
\*"`L3 印次：1-1
TzM=LvA 装帧：平装
Ear k ) 出版日期：2005-8-1
/EFq#+6 图书简介： :oa9#c`L 本教程以物理光学和应用光学为主体内容。第1章到第3章为应用光学部分，介绍了几何光学基础知识和光在光学
系统中的传播和成像特性，注意介绍了
激光系统和红外系统；第4～8章为物理光学部分，讨论了光在各向同性介质、各向异性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性及光与物质的相互作用，并结合介绍了DWDM、双光子吸收、Raman放大、光学孤子等相关领域的应用和进展；第9章则专门介绍航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。
K. DXJ UR 本书可作为光电子技术专业、电子科学与技术专业及光学工程专业本科生的专业基础教材，也可作为有关专业师生和科技人员的参考书。
`WlE |
G[ 前言： "mZ .V 本书是为光电子、电子科学与技术、光学工程等专业本科生的专业基础课“物理光学”与“应用光学”编写的教材。该课程可安排90个学时，其中物理光学部分约60个学时，应用光学部分约30个学时。本书以光的电磁理论为理论基础，以物理光学和应用光学为主体内容，着重讲授光在各向异性介质、各向同性介质中的传播规律，光的干涉、衍射、偏振特性，光的吸收、色散和散射，在介绍基础理论的同时，注意介绍了密集波分复用技术、双光子吸收、拉曼放大、光学孤子等相关领域的应用及进展，力图反映最新科技成果。为扩大学生知识领域，书中专辟一章（第9章），着力介绍了航天光学遥感、自适应光学、红外与微光成像、瞬态光学、光学信息处理、微光学、单片光电集成等光学新技术。为适应学生自学的需要，第1至8章选编了部分例题和习题，并在书后附有参考答 案。
GLh]G( 本书由饶建珍编写第1、2、3、6章，并负责全书各章的内容衔接；肖峻编写第4、5章和第8章的部分内容；杨春平编写第7章和第8章的部分内容；吴云峰编写第9章；王昱琳编写习题和答 案；李春花编制部分图表并校阅部分书稿。叶玉堂统编全稿，并负责全书的内容编排尤其是相关新技术和前沿进展方面的内容组织。
vA -PR& 要特别提及的是，母国光、姜文汉、苏君红、薛鸣球等几位院士为本书提供了光学信息处理、自适应光学、红外热成像、航天光学遥感等方面的文献、
资料。本书第9章就是根据这些文献、资料中的相关内容整理、编写而成。编者谨此向几位院士的帮助和支持表示最真诚的谢意!
n Ga1 a 由于编者学识有限，加之时间仓促，书中难免出现缺点、错误或疏漏，恳请广大读者不吝指正。
t26ij`V 编者
PX EKV0y 2005年2月于电子科技大学
C LK^ gZ 目录： B\_[R'Pf& 第一篇应 用 光 学
>XE`h 9 第1章几何光学基础3
3g'+0tEl 1.1几何光学的基本定律3
>q(6,Mmb 1.1.1发光点、
光线和光束3
(9GbG" 1.1.2几何光学的基本定律4
y1C/v:;
1.1.3全反射5
F6dr 1.1.4费马原理6
o'Y#H
r)/ 1.2物像基本概念7
Qpu3(`d< 1.2.1光学系统与完善像概念7
!N~*EI$ 1.2.2物和像的概念8
9S1#Lr`r 1.3球面和球面系统9
DuNcX$%% 1.3.1符号法则9
6P+Dn S[] 1.3.2实际单个折射球面的光路计算10
B8~= RmWLl 1.3.3单个折射球面近轴光线的光路计算12
3j*'HST 1.3.4物平面以细光束经折射球面的成像15
u~'OcO 1.3.5球面反射镜17
/77z\[CeYH 1.3.6共轴球面系统19
pP\h6b+B 1.3.7透镜21
`K?1L{p'4 1.4平面与平面系统23
9X]f [^ 1.4.1平面反射镜23
Q]\j>> 1.4.2平行平板26
>L[lV_M_> 1.4.3反射棱镜28
zilaP)5x6 1.4.4折射棱镜32
j=j+Nf$ 1.4.5光楔33
qG9qN.|dC 1.5光学材料34
j'Wp 例题37
ct0v$ct>f 习题39
4VFc|g 第2章理想光学系统42
E1W:hGI 2.1理想
光学系统的基本特性、基点和基面42
]^@0+! 2.1.1理想光学系统的基本特性42
yWHne~! 2.1.2理想光学系统的基点和基面43
:_H>SR: 2.2理想光学系统的物像关系45
x/ I;nM Y 2.2.1图解法求像45
Yu3_= :
<C 2.2.2解析法求像46
]{Ek[Av 2.3理想光学系统的放大率48
jG8;] XP 2.3.1放大率48
Y/P]5: =h 2.3.2节点和节平面49
;3 UvkN 2.3.3用平行光管测定
焦距的原理51
s.y}U5Ty?P 2.4理想光学系统的组合52
=pp:j`B9( 2.4.1双光组组合52
$l"MXx x5I 2.4.2多光组组合55
` Zf9$K| 2.5单透镜57
7;xKy'B\ 2.5.1单个折射球面的主点57
P<L&c_u 2.5.2单
透镜的基点与基面58
bi, mM,N/ 2.5.3薄透镜和薄透镜组61
AbZ:(+@cP 2.6光学系统中的光束限制62
C*G/_`?9 2.6.1光阑及其作用62
,}<RrUfD 2.6.2孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳63
/*P7<5n0 2.6.3视场光阑65
e\.HWV ]I 2.6.4渐晕光阑、入射窗和出射窗65
(C\r&N 2.6.5光学系统的景深67
R 3G@ G 2.6.6远心光路70
/"MJkM.~E 2.7像差概述72
PYie D}' 2.7.1轴上点球差72
wOcg4HlW 2.7.2单色光轴外像差73
]fC7%"nB 2.7.3色差78
la702)N{ 2.8波像差80
!4B_$6US 2.9矩阵运算在几何光学中的应用81
UTX](:TC 2.9.1近轴光的矩阵表示82
i4VK{G~g" 2.9.2物像矩阵83
6Zk sqdP8 2.9.3用高斯常数表示系统的基点位置和焦距85
;eh/_hPM 2.9.4薄透镜系统的矩阵运算86
3{pk5_c 例题88
JUU&Z[6J 习题91
?9S+Cj` 第3章光学仪器的基本原理94
/e<5Np\ X 3.1眼睛94
Ff)@L- Y\K 3.1.1眼睛的结构94
[<Jp#&u6sb 3.1.2眼睛的调节96
k<O y %+C 3.1.3眼睛的缺陷和校正97
*(nJX.7 3.1.4眼睛的分辨率98
qUg9$oh{LI 3.2放大镜98
-fPT}v 3.2.1放大镜的放大率99
-yA 3 RP 3.2.2放大镜的光束限制和视场100
_H2tZ%RM 3.3显微镜101
5Hy3\_ + 3.3.1显微镜的成像原理101
>{F!ntEj 3.3.2显微镜中的光束限制103
B _tQeM 3.3.3显微镜的分辨率和有效放大率104
p z @km 3.3.4显微物镜106
InN {^uN 3.4望远镜107
j%5a+(H,z; 3.4.1望远镜的一般特性107
mQ=sNZ-d ] 3.4.2望远物镜110
U2UyN9:6F 3.4.3望远镜目镜111
0Jg+sUs{ 3.4.4望远系统外形尺寸的计算117
sW'6} ^Q 3.5摄影系统118
<S {7Ro 3.5.1摄影物镜的光学特性118
OA5f } + 3.5.2摄影物镜的景深120
U1kh-8
: 3.5.3摄影物镜的类型121
yDuq6`R* 3.6现代光学系统122
R9r)C{63S& 3.6.1激光光学系统122
F-tFet
3.6.2傅里叶变换光学系统128
RxMoD.kx 3.6.3线性成像物镜131
ZR6&AiL(Bj 习题133
_G[6+g5| 第二篇物 理 光 学
Pv[ykrm/ 第4章光的电磁理论137
_j>L4bT 4.1电磁波谱电磁场基本方程137
-U: 2H7 4.1.1电磁波谱137
?cJA ^W 4.1.2电磁场基本方程138
kw#X]`c3 4.2光波在各向同性介质中的传播141
:fW. -^"VP 4.2.1波动方程141
Z:TFOnJ 4.2.2时谐均匀平面波143
,0,Oe=d 4.3光波的偏振特性150
w -M7opkq 4.3.1光波的偏振态150
v!KJ|c@m 4.3.2椭圆偏振、线偏振和圆偏振152
GqMB^Ad 4.4光波在介质界面上的反射和折射154
s" N\82z) 4.4.1反射定律、折射定律154
@R f^P( 4.4.2菲涅耳公式156
SlT7L||Ww 4.4.3反射率和透射率160
_E (x2BS? 4.4.4全反射与临界角164
.=CH! {j 4.5光波场的频率谱168
p $XnOh 4.5.1光波场的时间频率谱168
DEcGFRgN~ 4.5.2光波场的空间频率谱173
$-e=tWkg v 4.6球面光波和柱面光波176
s*eyTm 4.6.1球面光波176
w?i)/q 4.6.2柱面光波177
E;$$+rA 例题178
_V&x`ks 习题181
r\B"?oqC 第5章光的干涉184
!x6IV25 5.1光干涉的条件184
^t7_3%%w 5.1.1光的干涉现象184
y s/vI/e\ 5.1.2光干涉的条件185
$q^O%( 5.1.3从普通
光源获得相干光的方法188
~Z7) x7
z 5.2双光束干涉189
?o8a_9+ 5.2.1分波面双光束干涉189
1B (G]o_>! 5.2.2分振幅双光束干涉193
yj'C y8 5.3多光束干涉200
my]P_mE 5.3.1平行平板的多光束干涉200
=^ #0. 5.3.2多光束干涉条纹的特性202
!@A|L#* 5.4光学薄膜208
3#B@83C0Z 5.4.1单层光学薄膜208
URk$}_39 5.4.2多层光学薄膜210
zWJKYF q K 5.4.3光学薄膜的应用214
fs7~NY 5.4.4高反射率的测量217
KjC[q 5.5典型的干涉仪及其应用219
w gmWo8 5.5.1迈克耳孙干涉仪219
v, 8Si'"i+ 5.5.2马赫?曾德尔干涉仪221
$@68= 5.5.3法布里?珀罗干涉仪222
RZ<.\N
(M 5.6光的相干性227
BL7>dZOa 5.6.1光的空间相干性227
=#jTo|~u4o 5.6.2光的时间相干性232
)G mb? !/^ 例题235
X"wF Qa 习题238
\;i G{}( 第6章光的衍射243
1 R*1BStc 6.1光的衍射现象243
N-Qu/,~+ 6.2衍射的基本原理244
,=yOek} 6.2.1惠更斯?菲涅耳原理244
z_'dRw 6.2.2基尔霍夫衍射公式246
xJ$R s/9C 6.2.3衍射的巴比涅原理250
`Y0f st<, 6.3夫琅禾费衍射250
)eVzS j>MT 6.3.1夫琅禾费衍射装置250
<. ezw4ju 6.3.2矩孔衍射251
AwtIWH*e 6.3.3单缝衍射255
cl ?<
7 6.3.4圆孔衍射256
* q+oeAYX 6.4光学成像系统的衍射和分辨本领259
K6ciqwUO 6.4.1在像面观察的夫琅禾费衍射259
gfV ]^v 6.4.2成像系统的分辨率261
!' +\]eA 6.5夫琅禾费多缝衍射264
6Q?BwD+> 6.5.1强度分布公式264
9fC iLlI 6.5.2多缝衍射的特点与图样266
^*HVP* 6.6衍射光栅270
CZF^Wxk 6.6.1光栅的分光性能270
}#1U D 6.6.2闪耀光栅273
d~w}NK[( 6.6.3波导光栅275
w{RNv%hJ$= 6.7菲涅耳衍射278
&~z+ R="= 6.7.1菲涅耳波带法及圆孔、圆屏菲涅耳衍射278
L00Sp#$\ 6.7.2菲涅耳波带片282
?.]o_L_K 6.7.3菲涅耳直边衍射285
)Uc$t${en 6.8全息术290
-/@|2!d 6.8.1全息术的原理291
}_Tt1iai* 6.8.2全息术的特点293
d&O'r[S 6.8.3全息术的应用293
tq2-.]Y@U 例题296
M-{b 习题299
&19l k 第7章晶体光学302
?ykVf O' 7.1介电张量302
`i" $*4#< 7.1.1各向异性介质的介电张量302
38Bn f 7.1.2介电张量的对称性304
<\B],M1=s= 7.2单色平面波在晶体中的传播306
=1%zI% 7.2.1相速度和光线速度306
Y:DN u 9 7.2.2菲涅耳公式309
Z&AHM &,yj 7.3单轴晶体和双轴晶体的光学性质311
%@M00~- 7.3.1晶体的光学分类311
!#}v:~[A 7.3.2光在各向同性介质中的传播312
7}. #Z 7.3.3光在单轴晶体中的传播313
}|w=7^1z 7.3.4光在双轴晶体中的传播317
nF|#@O`1 7.4晶体光学性质的图形表示318
g(ZeF On
7.4.1折射率椭球318
vo:52tCk}m 7.4.2折射率曲面和波矢曲面322
K0d-MC 7.5平面波在晶体表面的反射和折射326
)$2%&9b 7.5.1光在晶体界面上的双反射和双折射326
`I]1l MJ)o 7.5.2光在晶体界面上的全反射328
M Ak-= ? t 7.5.3斯涅耳作图法329
MAm1w'ol" 7.6偏振器和补偿器332
(mD-FR@# 7.6.1偏振器332
x!Z:K5%O 7.6.2波片338
GC5#1+fQ 7.6.3补偿器341
L%c ]%3A 7.7偏振光和偏振器件的琼斯矩阵342
sR7{ i 7.7.1偏振光的矩阵表示343
.y/NudD 7.7.2正交偏振345
$@+p~ )r(l 7.7.3偏振器件的矩阵表示346
y9l#;<b 7.7.4琼斯矩阵的本征矢量350
7Va#{Y;Zy 7.8偏振光的干涉351
[[Jv)?jm 7.8.1平行偏振光的干涉351
Zztt )/6* 7.8.2会聚光的偏光干涉354
ECmHy@( 7.9电光效应357
a}[=_vb}K 7.9.1克尔效应和泡克尔效应357
lx A<iQia 7.9.2电光张量357
oo$WD6eCR 7.9.3KDP晶体的线性电光效应359
/iuUUCk 7.9.4KDP晶体的纵向泡克尔效应360
89:?.' 7.9.5横向泡克尔效应363
%x cM_|AyR 7.9.6电光效应的应用364
Yo So0fQA 7.10声光效应369
ims=-1, 7.10.1声光衍射369
} K+Q9<~u 7.10.2拉曼?奈斯声光衍射370
. ,d$%lN 7.10.3布拉格衍射371
D@sx`H( 7.10.4声光效应的应用373
34++Rr [G 7.11旋光现象375
cpr{b8Xb8& 7.11.1旋光现象的观察和规律375
,J`lr
U0 7.11.2旋光现象的解释377
qH {8n` 7.12磁致旋光效应 379
~vjr ;a(B 7.12.1法拉第效应379
V,|Bzcz 7.12.2法拉第效应的应用381
`a/PI c" 例题383
kMJQeo79 习题388
}Uqa8& 第8章光的吸收、色散和散射391
MQbNWUi 8.1光与物质相互作用的经典理论391
}v 'PY/ d. 8.1.1经典理论的基本方程392
Eezlx9b 8.1.2介质的复折射率393
)\I? EU 8 8.2光的吸收396
!S > |Qh 8.2.1光吸收定律396
+ hyWo]nW0 8.2.2一般吸收与选择吸收397
a lb+R$s 8.2.3吸收光谱399
mvL0F%\.\ 8.2.4双/多光子吸收与场致吸收400
VFO&)E/- 8.3光的色散403
Z+`{JE# 8.3.1正常色散与反常色散404
[#P`_hx 8.3.2光孤子406
jr#g >7yM 8.4光的散射407
^ T:qT*v 8.4.1线性散射408
^NnU gj 8.4.2非线性散射413
\ /x)BE, 例题417
gv Rc:5B[ 习题418
Vgru, ' 第9章现代光学技术简介420
`1[ Sv" 9.1航天光学遥感420
cV=_G E 9.1.1航天光学遥感技术的基本概念420
E^EU+})Ujr 9.1.2航天光学遥感设备的光学系统423
K#6`LL m 9.1.3航天光学遥感的发展426
die2<'\4% 9.1.4航天光学遥感的发展趋势428
&\6`[# bT 9.2自适应光学430
w E8a 4. 9.2.1自适应光学的概念430
dPy BY ]` 9.2.2畸变波前的泽尼克多项式描述430
v{r K_jq 9.2.3自适应光学系统的组成和工作原理432
`
HE:D2b 9.2.4自适应光学技术应用举例437
Ae{4AZ 9.2.5自适应光学技术的研究进展441
N`|Ab(. 9.3红外与微光成像442
@cTZ`bg 9.3.1红外与微光成像的基本概念442
beHC Ewh 9.3.2红外热成像技术443
mb*h73{{ 9.3.3微光成像技术448
K+\ 0}qn 9.3.4我国在光电子成像技术方面的研究456
eM1;Nl 9.4瞬态光学456
+{Vwz 9.4.1高速摄影456
ixJ20A 7 9.4.2超短脉冲激光技术460
5(MZ%-~l 9.5光学信息处理462
{,-5k.P[ 9.5.1光学信息处理的基本原理462
!>kv.`|7~ 9.5.2光学信息处理的应用举例465
,0<F3h 9.5.3空间光调制器469
:86luLFm 9.5.4小结472
g`5`KU| 9.6微光学472
<cfH '~ 9.6.1微光学的基本概念472
@#ho(_U8 9.6.2微光学元件和系统的设计474
zh vk%Y: 9.6.3微光学元件加工技术475
e=F( Zf+1^ 9.6.4微光学元件的应用483
XdIVMXLL\ 9.6.5我国在微光学方面的研究486
E_gDwWot 9.7单片光电集成486
GT\s!D;< 9.7.1单片光电集成的概念487
m|c WX "#g 9.7.2Si基单片OEIC489
.jGsO0 9.7.3GaAs基单片OEIC490
^p- e 9.7.4InP基单片OEIC491
#NQ z&4W 9.7.5小结494
4-nr_
WCm4 习题答 案495
i>if93mpj 参考文献502
